Розрахунок надмірного тиску вибуху DР (кПа) виконується за формулою (8.3.), де під величиною z приймається частка горючого пилу, що перебуває у завислому стані і вибухає. За відсутності експериментальних відомостей про величину z приймається z = 0,5.
, (8.3.)
де НТ - теплота згоряння вугілля, Дж/кг, НТ = 19,5 (табл. Д5);
Ро - початковий тиск, кПа (допускається приймати таким, що дорівнює 101 кПа);
rп - густина повітря до вибуху при початковій температурі То, кг/м3, rп = 1,165;
Сp - теплоємність повітря Дж/кг×К (допускається приймати рівною 1,01 ×103 Дж/кг×К);
To - початкова температура повітря, К, То = 303;
KH - коефіцієнт, який враховує негерметичність приміщення і неадіабатичність процесу горіння (допускається приймати КH рівним 3).
Розрахункова маса пилу m (кг), що перебуває у завислому стані, на об’єм приміщення, в якому він утворився внаслідок аварійної ситуації, визначається за формулою (8.13.)
(8.13.)
де mзн. - розрахункова маса пилу, який знявся, кг;
mав. - розрахункова маса пилу, що надійшов у приміщення внаслідок аварійної ситуації, кг.
Розрахункова маса mзн. визначається за формулою (8.14.)
(8.14.)
де Кзн. - доля накопиченого у приміщенні пилу, що перебуває у стані нашарувань, але здатний перейти до завислого стану внаслідок аварійної ситуації. За відсутності експериментальних відомостей про величину Кзн. допускається приймати її рівною Кзн.=0,9; mп. - маса відкладеного (наявного) у приміщенні пилу на момент аварії, кг.
Розрахункова маса mав. визначається за формулою (8.15.)
, (8.15.)
де mап. - маса горючого пилу, що викидається у приміщення з апарата, кг;
q - продуктивність, з якою продовжується надходження пилоподібних речовин по трубопроводах до моменту їх відключення, кг/с;
t - час відключення, визначається за пунктом (6.4.1.) (розділ 6.), с;
Кп - коефіцієнт пилення, який являє собою відношення маси пилу, що перебуває у повітрі в завислому стані, до усієї маси пилу, що надійшов з апарата до приміщення. За відсутності експериментальних даних щодо величини Кп допускається приймати для пилу з дисперсністю не меншою 350 мкм - Кп=0,5; для пилу з дисперсністю, меншою за 350 мкм, - Кп =1,0.
Оскільки пиложивильники з ладу не виходять, то mап=0, q=3 т/год=0,833 кг/с (найгірший випадок, коли пиложивильник працює під повним навантаженням), t=120 с, Кп=1 (дисперсність пилу порядку 90 мкм), тоді
= 0,833·120·1 = 100 кг.
Маса відкладеного у приміщенні пилу на момент аварії визначається за формулою (3.16.)
,
де Кг - частка горючого пилу в загальній масі нашарованого пилу;
m1 - маса пилу, який осідає на важкодоступних для прибирання поверхнях у приміщенні за період часу між генеральними прибираннями, кг;
m2 - маса пилу, який осідає на доступних для прибирання поверхнях у приміщенні за період часу між поточними прибираннями, кг;
Кпр. - коефіцієнт ефективності пилоприбирання. В разі ручного прибирання приймається: сухого - 0,6; вологого - 0,7. У разі механізованого прибирання: підлоги - 0,9; підлоги з вибоями (до 5% площі) - 0,7.
Маса пилу mi (і =1,2), який осідає на різноманітних поверхнях у приміщенні за період між прибираннями, визначається за формулою:
де - маса пилу, який виділяється в об’ємі приміщення за час між генеральними прибираннями, кг;
М1j - маса пилу, який виділяється одиницею обладнання, за вказаний період часу, кг;
- маса пилу, який виділяється в об’ємі приміщення за час між поточними пилоприбираннями, кг;
М2j - маса пилу, що виділяється одиницею обладнання, яке пилить. за зазначений період, кг;
a - частка пилу, що надходить до об’єму приміщення і усувається витяжними вентиляційними системами. За відсутності експериментальних даних величину a приймають a=0.
b1, b2 - частки пилу, що виділяються в об’єм приміщення і відповідно осідають у важкодоступних і доступних для прибирання місцях приміщення (b1+b2 = 1).
Поточне прибирання пилу в приміщенні здійснюється шляхом механізованого прибирання підлоги (Кпр = 0,9) кожну робочу зміну і генерального прибирання важкодоступних поверхонь (перекриття, стіни і т.п.) щотижня. Витяжних вентиляційних систем у приміщенні немає (α = 0). Частка пилу, що осідає на важкодоступних поверхнях становить 20% від маси пилу, що надходить у приміщення, відповідно β1 = 0,2, β2 = 0,8. Маса пилу, що надходить у приміщення становить 0,01% від продуктивності пилосистеми, тоді
М1 = 4·q·tг.п.·0,0001 = 4·0,833·604800·0,0001 = 201,5 кг,
де 4 - кількість пиложивильників;
q - продуктивність пиложивильника, кг/с, q = 0,833;
tг.п. - час між генеральними прибираннями, с, tг.п. = 7·24·3600 = 604800.
М2 = 4·q·tп.п.·0,0001 = 4·0,833·28800·0,0001 = 9,6 кг.
де tп.п. - час між поточними прибираннями, с, tп.п. = 8·3600 = 28800.
= 201,5·(1-0)·0,2 = 40,3 кг,
= 9,6·(1-0)·0,8 = 7,68кг.
= 53,3 кг.
= 0,9·53,3 = 48 кг.
= 48+100 = 148 кг.
= 170,3 кПа.
Згідно табл. Д1. і табл. Д6. при такому значенні надлишкового тиску у фронті ударної хвилі буде повністю зруйнована промислова споруда, буде знищене все технологічне обладнання і котел. Люди в зоні ураження - загинуть.